От MAG
К All
Дата 31.01.2003 07:41:09
Рубрики Прочее; Современность; Флот; Армия;

принципиально новый паровой двигатель для судов

Создан принципиально новый паровой двигатель для судов
Паровой двигатель революционной конструкции, названный авторами изобретения "подводным реактивным двигателем", обеспечивает большую эффективность, экологическую чистоту и безопасность, чем привычные корабельные силовые установки внутреннего сгорания. Автор изобретения - австралийский инженер Алан Бернс (Alan Burns). Прототип двигателя новой конструкции разработан инженерами британской компании Pursuit Dynamics (г. Ройстон, графство Хертфордшир). На прошлой неделе они продемонстрировали прототип мощностью 30 л.с. (при длине двигателя всего 20 сантиметров). Его мощности достаточно для того, чтобы привести в движение моторную лодку. Компания планирует масштабировать конструкцию и создать компактные двигатели мощностью до 300 л.с.
Новый двигатель приводит судно в движение, используя пар высокого давления. Он приводит в действие водометный двигатель, вода в который поступает через заборные отверстия в носовой части судна, а затем с высокой скоростью испускается из сопла в кормовой его части. Пар сначала поступает через специальное выпускное отверстие в коническую камеру, в которой смешивается с забортной водой. Ударные волны, возникающие при конденсации пара, фокусируются стенками камеры и отбрасывают водяные массы в сопло.
Изюминка изобретения - то, что попадающая в двигатель вода смешивается перед подачей с атмосферным воздухом. Воздушные пузырьки изменяют характер смешения пара с водой, значительно повышая эффективность двигателя. Детали изобретения держатся в секрете, поскольку патент на изобретение пока не выдан.
Пар для двигателя вырабатывается в небольшом котле, нагреваемом с помощью обычных горелок на бензине или солярке. Если реактивный паровой двигатель используется на судне в качестве вспомогательного, для нагрева котла можно использовать тепло, отводимое от обычных двигательных установок. Заливать в котел можно и морскую воду. Сам котел сделан из коррозионно стойких материалов, а отводимый из котла пар сам выводит образующиеся отложения, т.е. котел самоочищается. Движущихся деталей в конструкции нет, винта, естественно, тоже нет, и в результате конструкция получается исключительно недорогой и крепкой. Даже если водоросли или канат попадут в заборное отверстие - ему все нипочем.
Выбрасываемая из двигателя вода всего на 3-4 градуса теплее окружающей, так что ожогов можно не опасаться. Отсутствие обычных для современных корабельных двигателей утечек масла и опасных для морской фауны винтов делает конструкцию весьма экологически безопасной.
Возможные побочные применения новой конструкции - водяные (и вообще жидкостные) насосы, смесители пищевых продуктов (они не просто смешиваются - еще и размягчаются) и так далее.
Кстати, Pursuit Dynamics сама производить двигатели не собирается. К концу года она начнет продавать лицензии на производство двигателей сторонним производителям.

Источник: по материалам New Scientist.

А каково возможное военное применение?
От БДС
К MAG (31.01.2003 07:41:09)
Дата 01.02.2003 12:05:58

Re: принципиально новый...

Принцип действия такого двигателя, предполагаю, - мембранно-водометный.
Много лет назад в одном из популярных технических журналов была статья о таких двигателях для моделей кораблей. Среди моих друзей - студентов-«технарей» - было много споров о его работоспособности. Кто-то вспомнил рассказы дедушки, что еще до революции были игрушечные «паровые» кораблики. Поэтому рискнули, проверили, - работает! И были даже эксперименты по «повышению мощности и экономичности». Принцип действия такой «корабельной силовой установки» рискну представить с «технологией производства». Сделать ее (вместе с моделью «линкора») можно за пару часов, имея: консервную банку, медную трубку, проволоку, дощечку и огарок свечки. (Идеально подошли: маленькие жестяные банки для любительской 2х8 кинопленки, трубка с внутренним диаметром 1 мм).
Конструкция:
В дно банки впаивают два куска медной трубки так, чтобы их концы немного выступали в объем. Банку устанавливают на проволочном «фундаменте» на дощечке («Родней») так, чтобы под дном банки можно было поставить свечку, а трубки выводят в воду, и ниже ее уровня одну из них загибают под прямым углом. Все.
Запуск:
«Растапливают котел» (Зажигают свечку и дают банке прогреться). Слегка нажимают на крышку банки (из банки по обеим трубкам выходит в воду немного воздуха) и отпускают.
Работа:
Встающая на место крышка-мембрана втягивает в обе трубки воду, часть которой попадает при этом на раскаленное дно и мгновенно вскипает. Пар выталкивает воду из загнутой трубки (водометный движетель) и одновременно отбрасывает крышку банки вверх. Возвращающаяся после выталкивания воды из трубок в исходное положение, крышка по инерции прогибается внутрь банки, а возвращаясь из нижнего положения в нейтральное – засасывает следующие порции воды в обе трубки. Цикл повторяется уже «в автономном режиме» - «Родней» на ходу. Для юных мореманов дошкольного возраста игрушка получается замечательная (в этом качестве рекомендую, кому не лень, - попробовать). Урчит солидно, шустро и долго («пока не погаснет свеча») бегает.
Изменение технических параметров:
На частоту рабочего цикла влияет жесткость верхней крышки (мембрана) и масса к ней припаиваемого груза (удобно – шпилька с наворачиваемыми на нее гайками). Диаметр «питающей» трубки (может быть заподлицо со дном) и трубки-«водомета», общее и относительное их углубление в «котле». Естественно, что на мощность силовой установки влияет площадь обогреваемого дна банки и «параметры» источника тепла – свечки. Кстати, в упоминавшейся выше статье говорилось о том, что на транцевой доске гоночной(!?) лодки было установлено несколько таких двигателей, обогреваемых паяльными лампами. И рисовались радужные перспективы развития таких «альтернативных» двигателей.
Думаю, что нечто подобное, но на современном, и даже компьютерном, уровне кто-то вполне мог предложить национальному бюро патентов. Изукрасив «техническое предложение» разными камерами, «отражениями» и прочими ноу-хау. Допускаю также, что можно довести такой «двигатель-движетель» до уровня миноносца типа «байдарка». Дальше -?
С извинениями за возможную несерьезность предположения и уважением, БДС.


От Evg
К MAG (31.01.2003 07:41:09)
Дата 31.01.2003 13:04:46

Re: Не вполне понятен принцип действия

Пар сначала поступает через специальное выпускное отверстие в коническую камеру, в которой смешивается с забортной водой. Ударные волны, возникающие при конденсации пара,фокусируются стенками камеры и отбрасывают водяные массы в сопло.

Какие-такие ударные волны?
От Николай Поникаров
К Evg (31.01.2003 13:04:46)
Дата 31.01.2003 14:17:03

Да, описание какое-то левое :) (-)
От een
К Evg (31.01.2003 13:04:46)
Дата 31.01.2003 13:12:19

Re: Не вполне...

>Пар сначала поступает через специальное выпускное отверстие в коническую камеру, в которой смешивается с забортной водой. Ударные волны, возникающие при конденсации пара,фокусируются стенками камеры и отбрасывают водяные массы в сопло.

>Какие-такие ударные волны?

Я так понял, что речь идет о чем-то схожем с кавитацией, пузырьки схлопываются:))
Там чуть ниже говорится о том, что принципиальный момент - это подача в камеру не воды, а водо-воздушной смеси. Наверное, в этом весь секрет.

С уважением,
еен
От Evg
К een (31.01.2003 13:12:19)
Дата 31.01.2003 13:47:16

Re: Не вполне...

>>Пар сначала поступает через специальное выпускное отверстие в коническую камеру, в которой смешивается с забортной водой. Ударные волны, возникающие при конденсации пара,фокусируются стенками камеры и отбрасывают водяные массы в сопло.
>
>>Какие-такие ударные волны?
>
>Я так понял, что речь идет о чем-то схожем с кавитацией, пузырьки схлопываются:))
>Там чуть ниже говорится о том, что принципиальный момент - это подача в камеру не воды, а водо-воздушной смеси. Наверное, в этом весь секрет.


Воздух - Газ. и пар - газ. Получим Водо-газовую смесь.
Коктейль тот еще, конечно. Но чего то они недоговаривают 8)
Конденсация пара сама по себе к УВ не приведет. Воду резко нагреет. Да. Но УВ причем???

С уважением,
От een
К Evg (31.01.2003 13:47:16)
Дата 31.01.2003 18:10:50

Да и бесшумным он не будет

Согласен, что-то недоговаривают. Тем более что и сами об этом упоминают.

Потом от УВ шумы должен быть невероятный, да и разрушать они камеру двигателя наверняка будут.
От Николай Поникаров
К MAG (31.01.2003 07:41:09)
Дата 31.01.2003 10:30:20

Re: принципиально новый...

День добрый.

>А каково возможное военное применение?

Пусть вначале сделает дивайс хотя бы на 500 л.с. И чтоб по размерам, экономичности, надежности был не хуже существующих. Тогда и речь о военном применении будет.

А ниша такого двигателя та же, что у водометов: либо маломощные двигатели для мелкосидящих посудин, либо мощные двигатели для скоростных (КДПП).

С уважением, Николай.